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理解FPGA设计需要具体的流程框图,模块化设计。从最基础的计数器设计中,我们可以画个简要的模块。
这里的时钟是我们自己定义的,通过控制复位键,我们可以控制计数器模块的运作。我们需要了解哪些是输入输出端口,这是Verilog设计中的重中之重。通过模块我们可以知道,clk,rst_n这两个是输入端口,我们定义为input而输出的Q为输出端口,我们定义为output。举个例子,我们要设计一个计数到10自动清零的计数器,其Verilog代码如下:
module counter( input clk,rst_n; output [3:0] Q; always@(posedge clk or negedge rst_n) begin if(!rst_n) Q<=0; else begin if(Q<=10) Q<=Q+1; else Q<=0; end end
其testbeach测试代码如下:
`timescale 1ns/1nsmodule counter_tb(); reg clk,rst_n; wire [3:0] Q; initial begin clk=0; forever #10 clk=~clk; end initial begin rst_n=0; #10 rst_n=1; end counter u1( .clk(clk), .rst_n(rst_n), .Q(Q)); endmodule
笔者在起初学习Verilog数字系统设计时,也是很头痛这个计数器,自学了将近两周才明白了FPGA设计的深邃,一定要进行模块化设计,理清输入与输出端口,方能很轻松地设计出自己想要的模块。